虚拟高尔夫模拟装置、 设置在其中的传感器及虚拟高尔夫 模拟装置的传感方法 技术领域 本发明涉及虚拟高尔夫模拟装置、 设置在该模拟装置中的传感器以及虚拟高尔夫 模拟装置的传感方法， 更具体地说， 提供这样一种虚拟高尔夫模拟装置、 设置在其中的传感 器以及虚拟高尔夫模拟装置的传感方法， 该虚拟高尔夫模拟装置感应高尔夫球和高尔夫球 杆的移动， 体现高尔夫球的速度、 角度、 方向和旋转 (spin) 等， 以使高尔夫球员能够感受到 在实际球场进行比赛的临场感觉。
背景技术 最近， 随着参与高尔夫运动的人的增加， 出现了利用虚拟高尔夫模拟装置的高尔 夫练习以及能够享受虚拟高尔夫比赛的所谓的屏幕高尔夫系统。
这样的屏幕高尔夫系统是在室内设置可显示虚拟高尔夫场地的屏幕， 高尔夫球员 朝上述屏幕击球， 该系统感应高尔夫球的速度、 方向等， 在上述屏幕上显示高尔夫球的行 程。
在屏幕高尔夫系统中， 需要体现最大限度地接近实际情况的高尔夫球的速度、 方 向、 角度和旋转， 以使喜欢打高尔夫的人能够最大限度地感受现场感。
发明内容 本发明的目的在于提供一种可以在虚拟高尔夫模拟装置中感应高尔夫球的位置、 被击打后的高尔夫球的角度、 速度、 方向和旋转、 击球后的高尔夫球杆的轨迹等， 尽可能正 确地再现高尔夫球的飞行距离和球质等的虚拟高尔夫模拟装置、 设置在其中的传感器装置 以及虚拟高尔夫模拟装置的传感方法。
为了实现上述目的， 根据本发明实施例， 高尔夫模拟装置的传感器包括 ： 第一传感 装置， 设置在用于击打高尔夫球的挥杆练习器的前方 ； 以及第二传感装置， 上述第二传感装 置设置成与上述第一传感装置相隔指定间隔并实际上平行于上述第一传感装置。该第一 传感装置包括 ： 第一发光阵列， 相隔指定间隔设置朝实际上竖直方向发光的多个发光元件 ； 以及第一光接收阵列， 与上述第一发光阵列对应设置， 相隔指定间隔设置从实际上的竖直 方向接收被反射的光的多个光接收元件。上述第二传感装置包括 ： 第二发光阵列， 相隔指 定间隔设置发光方向为朝向指定角度倾斜的倾斜方向的多个发光元件 ； 以及第二光接收阵 列， 与上述第二发光阵列对应设置， 相隔指定间隔设置从倾斜方向接收被反射的光的多个 光接收元件。
并且， 优选地， 上述挥杆练习器上设置有用于开球的高尔夫球钉以及用于击球的 发球位置部 (ground position part)， 还包括第一球位置感应部以及第二球位置感应部。 该第一球位置感应部包括 ： 第一发光部， 朝上述高尔夫球钉的上端上面照射光 ； 以及第一 光接收部， 与上述第一发光部邻接并排设置， 接收从上述第一发光部照射后被反射的光， 从 而感应高尔夫球放在上述高尔夫球钉上。 该第二球位置感应部包括 ： 第二发光部， 朝上述发
球位置部照射光 ； 以及第二光接收部， 与上述第二发光部邻接并排设置， 接收从上述第二发 光部照射后被反射的光， 从而感应高尔夫球放在上述发球位置部上。
并且， 优选地， 将上述第一传感装置和第二传感装置的横向方向作为 x 轴方向， 纵 向方向作为 y 轴方向， 竖直方向作为 z 轴方向时， 上述第一发光阵列照射实际上分别与 x 轴 和 y 轴呈直角， 且实际上平行于 z 轴的光， 上述第二发光阵列照射实际上与 y 轴呈直角， 与 x 轴和 z 轴呈指定角度的光， 从 x-z 平面上观察， 从上述第一发光阵列照射的光和从上述第 二发光阵列照射的光相互交叉形成格子点。
并且， 优选地， 该装置还包括 ： 调整部， 通过分别控制上述第一发光阵列、 上述第二 发光阵列、 第一发光部和第二发光部来调整光的照射 ； 以及控制部， 从上述第一光接收阵 列、 上述第二光接收阵列、 第一光接收部和第二光接收部接收感应信息， 处理与高尔夫球的 移动有关的信息和与球杆的移动有关的信息。
另外， 根据本发明一实施例， 高尔夫模拟装置包括 ： 旋转板 (swing plate)， 上述旋 转板上设有用于击打高尔夫球的挥杆练习器 ； 第一传感装置和第二传感装置， 设置在上述 挥杆练习器的前方 ； 图像输出装置， 在屏幕上显示包括高尔夫球场的图像信息和高尔夫球 的移动图像信息的高尔夫模拟图像信息 ； 以及主处理装置， 该主处理装置进行控制， 以便接 收根据上述第一传感装置和第二传感装置的感应结果计算的有关高尔夫球移动的信息和 有关球杆移动的信息， 基于该信息构成上述高尔夫模拟图像信息， 通过上述图像输出装置 输出图像。 另一方面， 根据本发明一实施例， 高尔夫模拟装置的传感方法的特征在于包括 ： 上 述主处理装置判断是开球还是击球 ； 在判断为开球的状态下感应高尔夫球是否放在高尔夫 球钉上， 在判断为击球的状态下感应高尔夫球是否放在发球位置部上 ； 以及由第一传感装 置和第二传感装置感应被击打的高尔夫球和击球的球杆， 基于感应结果计算高尔夫球的速 度、 水平方向角度、 竖直方向角度和旋转。
附图说明 图 1 是适用了根据本发明一实施例的虚拟高尔夫模拟装置的屏幕高尔夫系统的 示意图。
图 2 是概略示出图 1 所示虚拟高尔夫模拟装置的构成的框图。
图 3 是设置在图 1 所示虚拟高尔夫模拟装置的旋转板上的传感装置示意图。
图 4 是概略示出图 3 所示虚拟高尔夫模拟装置的传感装置的构成框图。
图 5 是图 3 所示虚拟高尔夫模拟装置的传感装置的 a-a 截面图。
图 6(a) 是图 3 所示虚拟高尔夫模拟装置的传感装置的 b-b 截面图， 图 6(b) 是 c-c 截面图。
图 7(a) 是图 3 所示虚拟高尔夫模拟装置的传感装置的 d-d 截面图， 图 7(b) 是 e-e 截面图。
图 8 是图 3 所示虚拟高尔夫模拟装置的传感装置照射的光在 x-z 平面上形成格子 点的示意图。
图 9 至图 11 是用于说明图 3 所示的虚拟高尔夫模拟装置的传感装置感应高尔夫 球的移动并测量高尔夫球的速度和方向等的原理的示意图。
图 12 是开球或击球时经由传感装置的高尔夫球的轨迹示意图。
图 13 是用于说明本发明实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置的传感装置测量球杆 打开后关闭状态的原理示意图。
图 14 是用于说明本发明实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置的传感装置测量球杆 轨迹的原理示意图。
图 15 是用于说明本发明实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置的传感装置测量球杆 与高尔夫球之间的角度的原理示意图。 具体实施方式
参照附图对本发明涉及的虚拟高尔夫模拟装置和设置在其中的传感装置以及虚 拟高尔夫模拟装置的传感方法进行更加详细的说明。
首先， 参照图 1 和图 2 对本发明一实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置进行说明。
如图 1 和图 2 所示， 本发明一实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置包括旋转板 (swing plate)100、 传感装置 S、 向设置在前面的显示器 50 输出指定图像的图像输出装置 40、 用户操作用操作部 60 以及用于存储和处理高尔夫模拟装置所需要的所有数据的主计 算机 1。 并且， 优选包括照相机 30， 以便可以拍摄高尔夫球员摆动的动作。
上述主计算机 1 包括主处理器 10 和子处理器 20。
上述主处理器 10 是控制传感装置 S、 旋转板 100、 操作部 60 以及图像输出装置 40 等， 从而实现虚拟的高尔夫模拟装置的总控作用的装置。
上述旋转板 100 是供高尔夫球员利用球杆击球的装置， 上述传感装置 S 是对高尔 夫球员在旋转板 100 上击打的高尔夫球的移动进行感应的装置。
上述子处理器 20 是分析从照相机 30 获得的图像， 通过上述图像输出装置 40 显示 成画面的装置。
优选地， 上述主处理器 10 包括中央控制部 11、 图像输出控制部 12、 三维图像处理 电机 13 以及三维图像 DB14 等。
上述三维图像 DB14 中存储着用于再现图像的图像数据， 以在屏幕 50 上显示与实 际高尔夫球场相同的环境。
上述三维图像处理电机 13 是用于对存储在上述三维图像 DB14 中的图像数据进行 加工， 使其显示为立体状的装置。
此外， 上述图像输出控制部 12 控制上述三维图像处理电机 13， 以便再现指定的图 像， 并且将其输送至图像输出装置 40 并控制其输出。
即， 图像输出控制部 12 控制三维图像处理电机 13 和图像输出装置 40 等， 以使在 屏幕 40 上显示高尔夫模拟装置的图像信息 ( 不仅包括高尔夫球场的图像信息和高尔夫球 的移动图像信息， 还包括与现阶段的比赛状况有关的信息等与高尔夫模拟比赛有关的所有 图像信息 )。
另外， 中央控制部 11 负责整体控制， 从上述传感装置 S 接收感应结果， 以使图像输 出控制部 12 基于该感应结果再现恰当的高尔夫模拟比赛的图像信息。
并且， 优选将上述旋转板 100 设置为可将倾斜角度调整为符合实际高尔夫球场的
状态， 优选由上述中央控制部 11 控制上述旋转板 100 的动作。
另外， 根据高尔夫球员击打的高尔夫球的速度、 方向、 角度和旋转等感应结果， 判 断出高尔夫球的飞行距离在指定距离以上时， 由照相机 30 拍摄该高尔夫球员的摆动姿势， 在屏幕 50 上显示规定时间。
管理上述的图像的再现和显示等的装置是子处理装置 20。
即， 每当高尔夫球员击打高尔夫球时照相机 30 均会拍摄摆动姿势， 这时传感装置 S 对高尔夫球员击打的高尔夫球的速度、 方向、 角度和旋转等进行感应， 并传递至主处理装 置 10， 主处理装置 10 再传递给子处理装置 20。
子处理装置 20 的击球分析部 21 基于从上述主处理装置 10 接收的数据来判断该 高尔夫球员的记录是否达到一定水平， 子处理装置 20 的图像分析部 22 根据上述击球分析 部 21 的分析结果， 当该高尔夫球员的记录达到一定水平以上时， 从已经拍摄的图像中提取 适当反应高尔夫球员摆动姿势的图像， 将其传递给图像输出装置 40， 上述图像输出装置 40 将其显示在屏幕 50 上。
另外， 子处理装置 20 的分析图像输出控制部 23 对击球分析部 21、 图像分析部 22 和图像输出装置 40 等进行控制， 以便显示上述分析图像。 在这里， 如图 1 所示， 上述传感装置 S 包括设置在挥杆练习器 200 前方的第一传感 装置 300 和第二传感装置 400， 其还包括设置在挥杆练习器 200 的侧面上的球位置感应部 500， 在后面详细说明这一点。
另一方面， 参照图 3 和图 4 对本发明一实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置的传感 装置进行更加详细的说明。
图 3 是图 1 所示的旋转板 100 中安装传感装置的部分的详细示意图， 旋转板 100 包括用于高尔夫球员采取摆动姿势的脚踩板 101、 放置高尔夫球的高尔夫球钉 210 以及具 有发球位置部 (groundposition part)220 的挥杆练习器 200。
在这里， 高尔夫球钉 210 是指用于放置高尔夫球， 以使高尔夫球员开球 (Tee Shot) 的部分， 发球位置部 220 是放置高尔夫球以供高尔夫球员木杆击球 (Wood Shot， 或木头球棒击球 )、 铁杆击球 (Iron Shot) 和推杆击球 (Putting Shot)( 下面称为 “击球 (groundshot)” ) 的部分。
如图 3 和图 4 所示， 根据本发明一实施例， 虚拟高尔夫模拟装置的传感装置包括 ： 设置在挥杆练习器 200 前方的第一传感装置 300 ； 与上述第一传感装置 300 邻接， 并实际上 与其平行设置的第二传感装置 400 ； 以及设置在挥杆练习器 200 的侧面上的球位置感应部 500。
上述第一传感装置 300、 第二传感装置 400 和球位置感应部 500 均采用通过发光及 接收光的方式来感应高尔夫球或高尔夫球杆的方式。
上述第一传感装置 300 包括 ： 多个发光元件实际上以指定间隔设置成一排的第一 发光阵列 310 ； 以及第一光接收阵列 320， 其实际上平行于上述第一发光阵列 310， 且具有与 上述多个发光元件对应的多个光接收元件。
如图 3 所示， 上述第一发光阵列 310 和第一光接收阵列 320 沿图中的 x 轴方向排 成一列。
上述第一发光阵列 310 被设置成多个发光元件实际上分别朝竖直上方照射光， 上
述第一光接收阵列 320 被设置成多个光接收元件实际上分别从竖直方向接收光。
优选上述第二传感装置 400 被设置成实际上平行于上述第一传感装置 300， 且包 括第二发光阵列 410 以及第二光接收阵列 420。
上述第二发光阵列 410 被设置成多个发光元件实际上相隔指定间隔沿图中的 x 轴 方向排成一列。
上述第二光接收阵列 420 被设置成实际上平行于上述第二发光阵列 410， 且多个 光接收元件与构成上述第二发光阵列 410 的多个发光元件对应。
构成上述第二发光阵列 410 的多个发光元件的发光方向是倾斜指定角度的倾斜 方向， 构成上述第二光接收阵列 420 的多个光接收元件的接收光方向也是倾斜相同角度的 倾斜方向， 在后面详细说明这一点。
另一方面， 如图 3 所示， 在挥杆练习器 200 的一侧面上设置球位置感应部 500， 该球 位置感应部 500 包括第一球位置感应部 510 以及第二球位置感应部 520。
如图 3 所示， 优选上述第一球位置感应部 510 和第二球位置感应部 520 沿图中的 y 轴方向并排设置， 上述第一球位置感应部 510 设置在与高尔夫球钉 210 相对应的位置上， 上述第二球位置感应部 520 设置在与发球位置部 220 对应的位置上。
优选， 上述第一球位置感应部 510 包括第一发光部 511 以及第一光接收部 512， 上 述第二球位置感应部 520 包括第二发光部 521 以及第二光接收部 522。
上述第一发光部 511 照射光， 如果高尔夫球钉 210 上放有高尔夫球， 则由上述第一 光接收部 512 接收被上述高尔夫球反射的光， 从而感应高尔夫球钉 210 上是否放着高尔夫 球。
相同地， 第二发光部 521 朝发球位置部 220 照射光， 如果发球位置部 220 放着高尔 夫球， 则由第二光接收部 522 接收被上述高尔夫球反射的光， 从而感应发球位置部 220 上是 否放着高尔夫球。
虽然在图中没有示出， 但高尔夫球钉 210 具有指定的高度， 因此， 上述第一发光部 511 向高尔夫球钉 210 的上端上面照射光， 从而可以感应高尔夫球钉 210 上是否放着高尔夫 球。
另外， 上述第一发光阵列 310 和第二发光阵列 320 设置在挥杆练习器 200 的前方， 朝天花板照射光， 因此， 有可能发生光被传递至高尔夫球员而使球员感到不舒服的情况， 从 而优选设置成可自动调节发光角度。
例如， 轻击球时， 高尔夫球员将身体靠近高尔夫球的同时低下头部， 因此由第一发 光阵列 310 朝竖直上方照射的光会影响到高尔夫球员。
这时， 可以控制第一发光阵列 310 和 / 或第二发光阵列 410， 自动调整照射的光的 方向， 以使其不会朝向高尔夫球员。
另一方面， 如图 4 所示， 第一发光阵列 310、 第二发光阵列 410、 第一发光部 511 和 第二发光部 521 通过调整部 R 控制来照射光。
另外， 上述第一光接收阵列 230、 第二光接收阵列 420、 第一光接收部 512 和第二光 接收部 522 与控制部 M 连接。
由上述第一光接收阵列 320、 第二光接收阵列 420、 第一光接收部 512 和第二光接 收部 522 感应的结果被传递至上述控制部 M， 上述控制部 M 基于感应结果来计算有关高尔夫球的速度、 方向、 角度和旋转等数据。
另外， 将计算得出的数据传递给主处理装置 10。将在后面详细说明主处理装置 10 和传感装置 S 之间的机构。
参照图 5 至图 7 详细说明图 3 所示实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装置的传感装置 的第一传感装置和第二传感装置的具体构成。
图 5 是图 3 所示的传感装置的 a-a 截面图， 图 6(a) 是 b-b 截面图， 图 6(b) 是 c-c 截面图， 图 7(a) 是 d-d 截面图， 图 7(b) 是 e-e 截面图。
如图 5 所示， 第一传感装置 300 和第二传感装置 400 可以一体地设置在一个壳体 内， 但是也可以将第一传感装置 300 和第二传感装置 400 分别制作成单体后进行设置。
如图 5 所示， 将第一传感装置 300 和第二传感装置 400 一体地设置在一个壳体中 时， 优选将挡光部件 ( 或遮光部件 )D 设置在第一传感装置 300 和第二传感装置 400 之间， 以防止相互之间的由光引起的干扰。
此外， 优选地， 在第一传感装置 300 的第一发光阵列 310 和第一光接收阵列 320 之 间设置第一挡光板 301， 且在第二传感装置 400 的第二发光阵列 410 和第二光接收阵列 420 之间设置第二挡光板 401， 以防止光干扰导致错误动作。 在图 5 至图 7 中， 附图标记 311 表示第一发光阵列 310 的发光元件， 附图标记 321 表示第一光接收阵列 320 的光接收元件。另外， 附图标记 411 表示第二发光阵列 410 的发 光元件， 附图标记 421 表示第二光接收阵列 420 的光接收元件。
如图 6(a) 所示， 第一发光阵列 310 的多个发光元件 311 并排设置， 且朝竖直上方 照射光， 如图 6(b) 所示， 第一光接收阵列 320 的多个光接收元件 321 并排设置， 且接收从竖 直上方进入的光。
这时， 光接收元件 321 接收通过沿竖直方向形成的竖直通孔 322 进入的光。
并且， 如图 7(a) 所示， 第二发光阵列 410 的多个发光元件 411 并排设置， 且朝向倾 斜指定角度的倾斜方向照射光， 如图 7(b) 所示， 第二光接收阵列 420 的多个光接收元件 421 并排设置并倾斜指定角度， 以便接收从倾斜方向进入的光。
这时， 光接收元件 421 接收通过沿倾斜方向形成的倾斜通孔 422 进入的光。
另外， 参照图 8 至图 15， 进一步详细说明本发明实施例涉及的虚拟高尔夫模拟装 置的传感装置的动作和传感方法等。
图 8 示出了由第一传感装置 300 和第二传感装置 400 分别照射光时的样子， 如图 11 所示， 将第一传感装置 300 和第二传感装置 400 的横向方向定义为 x 轴方向、 纵向方向定 义为 y 轴方向， 如图 8 所示， 将竖直方向定义为 z 轴。
因此， 图 8 是从 x-z 平面上观察时的第一传感装置 300 和第二传感装置 400 的发 光样子。
如图 8 所示， 在 x-z 平面上观察时， 沿竖直方向照射的光 (EL， 由第一发光阵列照射 的光 ) 和倾斜方向照射的光 (IL， 由第二发光阵列照射的光 ) 似乎相互交叉。
这时， 竖直方向的光 (EL) 和倾斜方向的光 (IL) 相互交叉， 从而在 x-z 平面上形成 格子点 P。
本发明涉及的传感装置利用上述的格子点 P， 计算与高尔夫球 B 的移动有关的信 息。
下面， 对被击打的高尔夫球的速度、 水平方向角度、 竖直方向角度和旋转等的计算 方法进行说明。
首选， 如图 9 所示， 可以从第一传感装置 300 计算高尔夫球 B 的水平方向角度 θ1。
计算水平方向角度 θ1 时， 测量从高尔夫球 B 的起始位置到第一传感装置 300 的 竖直方向距离 L1 和从第一传感装置 300 的基准位置 s 到高尔夫球 B 经过的位置上的发光 元件的水平方向距离 l， 根据下面的公式计算。
首先， 当开球时， 高尔夫球钉是高尔夫球 B 的起始位置， 当击球时， 击球位置部是 高尔夫球 B 的起始位置。
另外， 第一传感装置 300 中的基准位置 s 是成为测量距离时的基准的位置， 当开球 时， 位于从高尔夫球钉朝前方的竖直方向上， 当击球时， 位于从击球位置部朝前方的竖直方 向上。
并且， 如图 9 所示， l1 表示第一发光阵列中的两个发光元件之间的距离。
因此， 如图 9 所示， 高尔夫球在起始位置被击打后经由由从基准位置 s 起的第四个 发光元件照射的光， 则对应于第四个发光元件的光接收元件接收被高尔夫球 B 反射的光并 进行感应， 可根据 4×l1 计算水平方向的距离。 另外， 竖直方向的距离 L1 是从起始位置到基准位置 s 的距离， 当开球时， 从高尔夫 球钉位置到相应的基准位置的直线距离就是竖直方向的距离 L1， 当击球时， 从击球位置部 到相应的基准位置的直线距离就是竖直方向的距离 L1。即， L1 是事先规定的值。
从而， 按照上述方式求出指定的值， 则可以根据下面公式 1 计算出被击打的高尔 夫球的水平方向的角度。
.......................................( 公式 1)另一方面， 如图 10 和图 11 所示， 可以计算出被击打的高尔夫球的竖直方向角度 (θT 或者 θG)。
即， 如图 10 所示， 当高尔夫球 B 经由从第二传感装置 400 朝倾斜方向照射的光时， 可以根据光的倾斜角度 θ2 和水平方向距离 l 来求出竖直方向高度 h， 根据上述竖直方向高 度 h 和如图 12 所示的从起始位置到基准位置的距离 LT、 LG 来计算竖直方向角度 (θT 或者 θG)。
在这里， 第二传感装置 400 的光的倾斜角度 θ2 是事先规定的。即， 在制造第二传 感装置 400 时， 事先规定倾斜角度 θ2 后设置发光元件和光接收元件。
另外， 如图 9 所示， 水平方向距离 l 也是在第一传感装置 300 中已经计算出的值。
从而， 可根据下面公式 2 计算高尔夫球 B 的竖直方向高度 h。
h ＝ l tan θ2....................................( 公式 2)
对开球时和击球时可分别计算出上述竖直方向高度 h， 如图 12 所示， 将开球时的 竖直方向高度定义为 hT， 将击球时的竖直方向高度定义为 hG。
而且， 如图 11 所示， 从高尔夫球钉 210 到基准位置的距离 LT 和从发球位置部 220 到基准位置的距离 LG 是已规定的值。
从而， 当开球时， 可根据竖直方向高度 hT 和从高尔夫球钉 210 到基准位置的距离 LT 来求出竖直方向角度 θT， 当击球时， 可根据竖直方向高度 hG 和从发球位置部 220 到基准位置的距离 LG 来求出竖直方向角度 θG。
这时， 如图 12 所示， 在求开球时的竖直方向角度 θT 时， 要修正高尔夫球钉 210 本 身的高度。
即， 如图 12 所示， 假设击球位置部 220 位于 z1 高度上， 高尔夫球钉 210 位于 z2 高度， 高尔夫球钉 210 本身的高度为 z12， 则在计算开球时的竖直方向角度 θT 时， 要根据 (hT-z12) 来计算。
即， 综上所述， 根据下面的公式 3 和公式 4， 分别计算开球时的竖直方向角度 θT 和 击球时的竖直方向角度 θG。
.....................( 公式 3) ...........................( 公式 4)另外， 如图 12 所示， 将高尔夫球 B 经由第一传感装置 300 和第二传感装置 400 的 时间差定为 t， 可根据上述时间差 t 和上述第一传感装置 300 和第二传感装置 400 之间的距 离 L2 计算出高尔夫球的速度 V。
.............................................( 公式 5) 另一方面， 说明被击打的高尔夫球的旋转的计算。 将在第一传感装置 300 测量的位置读取多次， 再现球杆图像， 从而计算高尔夫球的旋转。 首先， 击打高尔夫球后， 球杆经由第一传感装置 300， 则上述第一传感装置 300 按 照在控制部中设定的每个测量时间对球杆进行感应。 对多次感应高尔夫球杆的传感器的反 应状态进行观察， 则如图 13 所示， 形成球杆状形状。
测量传感间隔 l3 和在第一传感装置 300 首次读取的数据 df 的中心与最后读取的 数据 d1 的右侧末端之间的距离 Q， 可根据下面公式计算出球杆打开后关闭的状态角 θ3。
球杆打开后关闭的状态角...............( 公式 6)在这里， l3 是传感器测量间隔， Q 是从在第一传感装置 300 首次读取的数据 df 的 中心到最后读取的数据 d1 的右侧末端的距离。
其次， 如图 14 所示， 测量在第一传感装置 300 读取多次的数据的平均值 a、 与放置 高尔夫球 B 的位置 ( 击球 (shot) 位置 ) 位于同一线上的第一传感装置的位置 (s， 基准位 置 )、 放着球的位置 ( 击球位置 ) 与第一传感装置之间的距离 L1， 根据下面公式可计算出摆 动 (swing) 时的高尔夫球杆的前进角度 ( 即高尔夫球杆的轨迹角度 θ4)。
球杆轨迹角度........................( 公式 7)另一方面， 如图 15 所示， 根据由上述公式 1 和公式 7 测量的高尔夫球的水平方向 角度 θ1 和高尔夫球杆的轨迹角度 θ4 之和来求出击球后的高尔夫球杆前进方向和高尔夫 球的前进方向之间的角度 θ5。
球杆和球之间的角度 (θ5) ＝ θ1+θ4.................................( 公式 8)
结果， 根据在公式 6 中计算出的球杆打开后关闭的状态角度 θ3、 在公式 8 中计算出的球杆与球之间的角度 θ5 和通过公式 5 计算出的球的速度 v， 通过下面公式可以求出高 尔夫球的旋转程度 ( 即左旋 (hook) 和右旋 (slice))。
左旋和右旋的程度＝ (θ3+θ5)×V.................................( 公式 9)
当通过上述公式 9 计算出的值是负数时， 球的旋转是右旋， 其值是正数时是左旋。
如上所述， 根据本发明的虚拟高尔夫模拟装置通过感应高尔夫球的位置、 击球后 的高尔夫球的角度、 速度、 方向和旋转、 击球后的高尔夫球杆的轨迹等， 最大限度地正确再 现高尔夫球的飞行距离和球性质等， 从而使高尔夫球员可以感受到在实际赛场中享受高尔 夫比赛的现场感。